加载磁絮凝处理微污染水源水的实验研究
目录
1 绪论 1
1.1 水的污染现状及危害 1
1.2微污染水处理方法综述 2
1.3加载磁絮凝技术简介 4
1.4课题研究背景、内容及意义 8
2 实验仪器以及药品的制备 11
2.1 实验仪器与药品 11
2.2 絮凝剂的制备 12
2.3 药品的配制 13
3 加载磁絮凝对水中CODMn和浊度去除性能研究 15
3.1 实验方案 15
3.2实验步骤 15
3.3实验指标测定方法 15
3.4 实验结果与分析 16
4 结论与展望 34
4.1 结论 34
4.2 展望 34
致谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1水污染的现状及危害
1.1.1水污染的现状及来源
在我国，随着改革开放的政策落实，我国的经济发展日新月异，我国的各行业发展非常迅猛，人民生活水平和生活质量有了很大的改善和提高，经济上升了，人们对于生活质量要求也就提高了，这也意味着生活用水的标准也要相应的提高才能够达到居民内心的要求了。
然而在经济发展势头良好的时候,相应地污废水排放量也一直在增加,不仅仅是水体情况甚至生态环境也在不同程度上受到了不同水平的污染[2]，水环境不仅容易受到城市生活污水和生产废水等等相对比较容易控制的点源的污染,，还受到更加难控制的比如说酸雨污染、土壤污染等等面源污染,使得自然水体中各类污染物质种类和数目一直在增加而且越来越难控制,导致污水处理难度也越来越难。随着时间的累积,不断进步的科学技术还发现了某些有机物展现出了新的危害性,从而严重 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
的伤害人类的身体健康[3]。全世界污水排放量已经达到4000亿立方，这些使得约5.5万亿立方米水体遭受到了污染。据监测显示,目前全国多数城市，地下水污染受点状和面状扩散,且污染趋势不断增大[4]。
水污染的原因主要有两种，一种是自然污染，另一种是人为污染。后者是造成水体污染的主要因素。人类生产活动中，工业活动造成的水体污染是最为严重的，并且因为工业污染含的污染物多，成分也很复杂，并且不容易净化，是最难处理的。工业污染除了废水污染外，还有固体和气体的污染。生活污水中含氮有机物是水中氨氮的主要来源[5]。农业污染主要是近年来农药、化肥的过度使用，下雨的时候雨水会带着这些污染物流向水体，造成水体的污染。另外，由于过度开垦，使得土地蓬松，也容易被雨水带入河中，造成水体的污染。城市污染主要有城市生活污水、垃圾和废弃污染。城市由于人口集中，生活污水排放量大，容易造成水体污染，城市生活污水主要包括人们人们日常生活过程中产生的各种污水混合物，包括厨房洗涤，浴室以及厕所等排放的污水。世界上仅城市工业废水和生活污水排放就已经相当多了，而且每一滴污水都会污染数倍甚至超过数十倍的水体。
1.1.2水污染的危害
污染物对人体有很多不利的影响，众所周知，人体约有70%-80%都是由水组成，长期饮用不良水质，会导致人体的抵抗力下降，而且水中污染物对人体或多或少都有毒害作用，包括致癌、致畸、致突变作用[6]。世界上大部分疾病都与水有关联，人类的五大疾病，都是由于水的不洁净导致的。
水体污染对工农业的危害主要体现在：首先，工业上需要投入大量的资金去处理，这样会造成资料和能源的浪费，食品工业对水的要求更加严格，水质不达标，食品工业会生产停顿，这样会使企业的效益不好。农业上使用被污染的水，会导致农作物减产，农作物的品质也会下降，会污染农田，降低土壤品质，或者还会使土壤废弃，更严重的会使食用的人和动物受到伤害，甚至危及到生命。更严重的是海洋污染，会给海洋生物带来灭顶之灾，甚至会破坏自然，破坏食物链，让生物灭绝。水体污染会导致水体富营养化，导致水中藻类疯长，使得水体通气不良，水中溶解氧含量下降，甚至出现无氧层，会导致水生植物大量死亡，水中鱼类大量死亡，水面发黑，形成死水，最终变成沼泽。
1.1.3 微污染水源水的特点
微污染水源水是指受到的有机物、有毒污染物、氨氮及磷等等污染程度较低但超过了《地面水环境质量标准》中规定的作为生活饮用水的水质标准的水源水。
其特点是：
1、污染物种类较多，污染物浓度都比较低；
2、水源会受到排放物的影响，水质会受到不好的影响，水质波动大；
3、有机物含量比较高，生产过程中的氯消毒产生的副产物明显；
4、水质标准变高，有害微生物比较难以去除；
5、内部产生的干扰物质去除效率很低。
1.2 微污染水处理方法
1.2.1 微污染水的处理思路
要处理微污染水源水，首先需要弄清楚要处理的水污染特征，要处理的污染物有什么，处理后需要达到什么标准，将污水处理的工艺根据经济和效率等方面要求综合搭配起来，使得污水能够得到最佳的净化。
根据近年来污水处理中遇到的各种问题，人们逐渐研发出各种水处理工艺，常规的水处理技术已经日渐成熟，归纳起来主要有以下几 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
种：（1）微污染水源预处理技术；（2）强化常规水处理工艺；（3）深度处理技术[7]。
1.2.2 微污染水的处理技术
1、臭氧氧化法
臭氧氧化法可以提高水中有机物的生化性，减少混凝剂的加药量，有益于提高絮凝效果。但其需要的电位很高，氧化能力很强，容易氧化其他的物质，如果要使有机物完全氧化，需要很大的投加量，这在实际应用中很难达到。虽然含有机物的水经过臭氧处理后会由大分子降解成小分子，但其中也会有突变物产生，并且在臭氧投加量有限的情况下，当水中的氨氮含量很高时，臭氧反而会将水中的有机氮氧化成氨氮，致使有机物浓度不降反升，而且臭氧对水中的一些常见的有机物如四氯化碳等氧化性能较弱，易生成其他物质，从而会导致不完全产物不断累积。因此,单一臭氧氧化工艺在实际运用中很少单独使用[8]。一般为了处理效果更佳都将此工艺与其他工艺组合起来。其他氧化剂也或多或少存在问题。
2、活性炭吸附
此法是利用活性炭具有丰富的微孔结构和表面的憎水性和其对水中某些污染物有极强的亲和力从而吸附污染物,以达到将水中污染物去除的目的。活性炭在整个过程体现的是化学吸附作用[9]。应用此法比较经济有效并且环保，其能去除的物质有色度、农药、有机氯化物及放射性污染物等等污染物。由于活性炭的比表面积很大，这样其表面的孔径就会越小，表面小孔分布就会比较多并且比较集中，所以吸附力就会很强[10]。而且该技术操作起来比较简单方便，耐用，价格也比较低廉，此技术可以单独应用，也可以与其他技术相结合使用，但是该技术对污染物有很强的选择性，所以需要了解需要吸附的物质的特性，有选择地使用该技术。
3、高铁酸钾氧化法
高铁酸钾是用于水处理的一种新型的氧化剂，高铁酸钾具有更强的氧化能力与传统的氧化剂相比的话，可以强化混凝的效果，而且反应物安全，使用起来较为方便，具有集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能，应用前景相当宽广。在实际生产中，净水工艺条件不变的情况的下，在对进水进行预氧化步骤时，加入高铁酸钾，因为高铁酸钾本身的强氧化性，当其与有机物作用时，高铁酸钾与胶体颗粒表面的有机涂层中的某些部位会发生氧化反应,从而有机涂层遭到破坏[11],增强胶体颗粒与混凝剂之间的电中和作用,使得颗粒之间的更容易向彼此靠近,这样就会凝聚在一起从而形成更大的絮体,絮体的沉降性能也因此得到提高[12]，后续工艺中絮凝沉淀效果会更好。此法的优点是简单可操作，在水体净化过程中是同时发挥氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭的协同作用，不产生任何有毒或者有危害的物质，耗时短，处理效果好，并且节省成本，用此法可以不改变工艺流程，也不会另外增加设备什么的。但是在实际生产中会产生许多中间产物，所以一定要控制其用量，对其使用需要严格把关。该技术前景开阔。
1 绪论 1
1.1 水的污染现状及危害 1
1.2微污染水处理方法综述 2
1.3加载磁絮凝技术简介 4
1.4课题研究背景、内容及意义 8
2 实验仪器以及药品的制备 11
2.1 实验仪器与药品 11
2.2 絮凝剂的制备 12
2.3 药品的配制 13
3 加载磁絮凝对水中CODMn和浊度去除性能研究 15
3.1 实验方案 15
3.2实验步骤 15
3.3实验指标测定方法 15
3.4 实验结果与分析 16
4 结论与展望 34
4.1 结论 34
4.2 展望 34
致谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1水污染的现状及危害
1.1.1水污染的现状及来源
在我国，随着改革开放的政策落实，我国的经济发展日新月异，我国的各行业发展非常迅猛，人民生活水平和生活质量有了很大的改善和提高，经济上升了，人们对于生活质量要求也就提高了，这也意味着生活用水的标准也要相应的提高才能够达到居民内心的要求了。
然而在经济发展势头良好的时候,相应地污废水排放量也一直在增加,不仅仅是水体情况甚至生态环境也在不同程度上受到了不同水平的污染[2]，水环境不仅容易受到城市生活污水和生产废水等等相对比较容易控制的点源的污染,，还受到更加难控制的比如说酸雨污染、土壤污染等等面源污染,使得自然水体中各类污染物质种类和数目一直在增加而且越来越难控制,导致污水处理难度也越来越难。随着时间的累积,不断进步的科学技术还发现了某些有机物展现出了新的危害性,从而严重 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
的伤害人类的身体健康[3]。全世界污水排放量已经达到4000亿立方，这些使得约5.5万亿立方米水体遭受到了污染。据监测显示,目前全国多数城市，地下水污染受点状和面状扩散,且污染趋势不断增大[4]。
水污染的原因主要有两种，一种是自然污染，另一种是人为污染。后者是造成水体污染的主要因素。人类生产活动中，工业活动造成的水体污染是最为严重的，并且因为工业污染含的污染物多，成分也很复杂，并且不容易净化，是最难处理的。工业污染除了废水污染外，还有固体和气体的污染。生活污水中含氮有机物是水中氨氮的主要来源[5]。农业污染主要是近年来农药、化肥的过度使用，下雨的时候雨水会带着这些污染物流向水体，造成水体的污染。另外，由于过度开垦，使得土地蓬松，也容易被雨水带入河中，造成水体的污染。城市污染主要有城市生活污水、垃圾和废弃污染。城市由于人口集中，生活污水排放量大，容易造成水体污染，城市生活污水主要包括人们人们日常生活过程中产生的各种污水混合物，包括厨房洗涤，浴室以及厕所等排放的污水。世界上仅城市工业废水和生活污水排放就已经相当多了，而且每一滴污水都会污染数倍甚至超过数十倍的水体。
1.1.2水污染的危害
污染物对人体有很多不利的影响，众所周知，人体约有70%-80%都是由水组成，长期饮用不良水质，会导致人体的抵抗力下降，而且水中污染物对人体或多或少都有毒害作用，包括致癌、致畸、致突变作用[6]。世界上大部分疾病都与水有关联，人类的五大疾病，都是由于水的不洁净导致的。
水体污染对工农业的危害主要体现在：首先，工业上需要投入大量的资金去处理，这样会造成资料和能源的浪费，食品工业对水的要求更加严格，水质不达标，食品工业会生产停顿，这样会使企业的效益不好。农业上使用被污染的水，会导致农作物减产，农作物的品质也会下降，会污染农田，降低土壤品质，或者还会使土壤废弃，更严重的会使食用的人和动物受到伤害，甚至危及到生命。更严重的是海洋污染，会给海洋生物带来灭顶之灾，甚至会破坏自然，破坏食物链，让生物灭绝。水体污染会导致水体富营养化，导致水中藻类疯长，使得水体通气不良，水中溶解氧含量下降，甚至出现无氧层，会导致水生植物大量死亡，水中鱼类大量死亡，水面发黑，形成死水，最终变成沼泽。
1.1.3 微污染水源水的特点
微污染水源水是指受到的有机物、有毒污染物、氨氮及磷等等污染程度较低但超过了《地面水环境质量标准》中规定的作为生活饮用水的水质标准的水源水。
其特点是：
1、污染物种类较多，污染物浓度都比较低；
2、水源会受到排放物的影响，水质会受到不好的影响，水质波动大；
3、有机物含量比较高，生产过程中的氯消毒产生的副产物明显；
4、水质标准变高，有害微生物比较难以去除；
5、内部产生的干扰物质去除效率很低。
1.2 微污染水处理方法
1.2.1 微污染水的处理思路
要处理微污染水源水，首先需要弄清楚要处理的水污染特征，要处理的污染物有什么，处理后需要达到什么标准，将污水处理的工艺根据经济和效率等方面要求综合搭配起来，使得污水能够得到最佳的净化。
根据近年来污水处理中遇到的各种问题，人们逐渐研发出各种水处理工艺，常规的水处理技术已经日渐成熟，归纳起来主要有以下几 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
种：（1）微污染水源预处理技术；（2）强化常规水处理工艺；（3）深度处理技术[7]。
1.2.2 微污染水的处理技术
1、臭氧氧化法
臭氧氧化法可以提高水中有机物的生化性，减少混凝剂的加药量，有益于提高絮凝效果。但其需要的电位很高，氧化能力很强，容易氧化其他的物质，如果要使有机物完全氧化，需要很大的投加量，这在实际应用中很难达到。虽然含有机物的水经过臭氧处理后会由大分子降解成小分子，但其中也会有突变物产生，并且在臭氧投加量有限的情况下，当水中的氨氮含量很高时，臭氧反而会将水中的有机氮氧化成氨氮，致使有机物浓度不降反升，而且臭氧对水中的一些常见的有机物如四氯化碳等氧化性能较弱，易生成其他物质，从而会导致不完全产物不断累积。因此,单一臭氧氧化工艺在实际运用中很少单独使用[8]。一般为了处理效果更佳都将此工艺与其他工艺组合起来。其他氧化剂也或多或少存在问题。
2、活性炭吸附
此法是利用活性炭具有丰富的微孔结构和表面的憎水性和其对水中某些污染物有极强的亲和力从而吸附污染物,以达到将水中污染物去除的目的。活性炭在整个过程体现的是化学吸附作用[9]。应用此法比较经济有效并且环保，其能去除的物质有色度、农药、有机氯化物及放射性污染物等等污染物。由于活性炭的比表面积很大，这样其表面的孔径就会越小，表面小孔分布就会比较多并且比较集中，所以吸附力就会很强[10]。而且该技术操作起来比较简单方便，耐用，价格也比较低廉，此技术可以单独应用，也可以与其他技术相结合使用，但是该技术对污染物有很强的选择性，所以需要了解需要吸附的物质的特性，有选择地使用该技术。
3、高铁酸钾氧化法
高铁酸钾是用于水处理的一种新型的氧化剂，高铁酸钾具有更强的氧化能力与传统的氧化剂相比的话，可以强化混凝的效果，而且反应物安全，使用起来较为方便，具有集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能，应用前景相当宽广。在实际生产中，净水工艺条件不变的情况的下，在对进水进行预氧化步骤时，加入高铁酸钾，因为高铁酸钾本身的强氧化性，当其与有机物作用时，高铁酸钾与胶体颗粒表面的有机涂层中的某些部位会发生氧化反应,从而有机涂层遭到破坏[11],增强胶体颗粒与混凝剂之间的电中和作用,使得颗粒之间的更容易向彼此靠近,这样就会凝聚在一起从而形成更大的絮体,絮体的沉降性能也因此得到提高[12]，后续工艺中絮凝沉淀效果会更好。此法的优点是简单可操作，在水体净化过程中是同时发挥氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭的协同作用，不产生任何有毒或者有危害的物质，耗时短，处理效果好，并且节省成本，用此法可以不改变工艺流程，也不会另外增加设备什么的。但是在实际生产中会产生许多中间产物，所以一定要控制其用量，对其使用需要严格把关。该技术前景开阔。
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